Реконфигурируемая антенна - Reconfigurable antenna
| Часть серии о |
| Антенны |
|---|
 |
Реконфигурируемая антенна представляет собой антенну , способный модифицировать его частотные и радиационные свойства динамически, контролируемым и обратимым образом. Чтобы обеспечить динамический отклик, реконфигурируемые антенны объединяют внутренний механизм (например, РЧ-переключатели , варакторы , механические приводы или настраиваемые материалы ), который позволяет преднамеренно перераспределять РЧ-токи по поверхности антенны и производить обратимые изменения ее свойств. Реконфигурируемые антенны отличаются от интеллектуальных антенн, потому что механизм реконфигурации находится внутри антенны, а не во внешней сети формирования луча . Возможность реконфигурации реконфигурируемых антенн используется для максимизации характеристик антенны в меняющемся сценарии или для удовлетворения меняющихся эксплуатационных требований.
Типы перенастройки антенны
Реконфигурируемые антенны можно классифицировать в соответствии с параметром антенны, который динамически регулируется, обычно это частота работы , диаграмма направленности или поляризация .
Реконфигурация частоты
Антенны с перестраиваемой частотой могут динамически регулировать свою рабочую частоту . Они особенно полезны в ситуациях, когда сходятся несколько систем связи, поскольку требуемые несколько антенн могут быть заменены одной реконфигурируемой антенной. Реконфигурация частоты обычно достигается за счет физических или электрических изменений размеров антенны с использованием ВЧ-переключателей, импедансной нагрузки или настраиваемых материалов.
Реконфигурация диаграммы направленности
Реконфигурируемость диаграммы направленности основана на преднамеренном изменении сферического распределения диаграммы направленности . Управление лучом - это наиболее распространенное приложение, которое заключается в управлении направлением максимального излучения для максимального усиления антенны при соединении с мобильными устройствами. Антенны с реконфигурируемой диаграммой направленности обычно проектируются с использованием подвижных / вращающихся структур или переключаемых паразитных элементов с реактивной нагрузкой . За последние 10 лет реконфигурируемые антенны на основе метаматериалов привлекли внимание благодаря своему небольшому форм-фактору, широкому диапазону управления лучом и беспроводным приложениям. Плазменные антенны также исследовались в качестве альтернативы с настраиваемой направленностью.
Реконфигурация поляризации
Антенны с изменяемой поляризацией могут переключаться между различными режимами поляризации . Возможность переключения между горизонтальной, вертикальной и круговой поляризацией может использоваться для уменьшения потерь рассогласования поляризации в портативных устройствах. Реконфигурируемость поляризации может быть обеспечена путем изменения баланса между различными режимами многомодовой структуры.
Составная реконфигурация
Сложная реконфигурация - это возможность одновременной настройки нескольких параметров антенны, например частоты и диаграммы направленности. Наиболее частым применением составной реконфигурации является комбинация частотной перестройки и сканирования луча для обеспечения улучшенной спектральной эффективности. Сложная реконфигурируемость достигается за счет объединения в одной и той же структуре различных методов однопараметрической реконфигурации или путем динамического изменения формы поверхности пикселя.
Методы реконфигурации
Существуют разные методы реконфигурации антенн. В основном они электрические (например, с использованием RF-MEMS , PIN-диодов или варакторов ), оптические, физические (в основном механические) и с использованием материалов. Для методов реконфигурации с использованием материалов материалы могут быть твердыми, жидкими кристаллами, жидкостями (жидкий диэлектрик или жидкий металл).